程序，进程，线程、协程 + {并发，并行} + {同步，异步} + 回调、轮询、阻塞_线程阻塞和轮询使用场景

程序：

       程序的本质是初始的数据加一些指令，是数据跟指令的集合，是有序代码的集 合。程序的指令在代码里面相当于一个函数，调用一个函数相当于向程序发出一条指令，数据就是一些变量，变量就是用来保存数据的。程序本身是没有生命周期的，只是存在于磁盘上的一些指令集和，但程序一旦被运行起来就是进程。

进程(Process)：

        进程是计算机中的程序关于某数据集合上的一次活动，是系统进行资源分配和调度的最小/基本单位。进程简单的来说就是一个正在运行的应用程序，进程是一个程序的运行状态。进程具有并发性，进程是由多道程序并发执行而引出来的。任务管理器的每一条任务就是一个进程。一个软件运行之后，它就是一个进程。启动后的进程，会依赖操作系统的调度完成生命周期的转换。由于每个进程都有独立的代码和数据空间，所以进程间的切换会有较大的开销。

 通过多次执行，一个程序可对应多个进程。

 通过调用关系，一个进程可包括多个程序。

线程(Thread)：

        线程是CPU任务调度和程序执行的最小单位，线程是在进程下执行的，线程是属于进程的。一个进程中可以包含多个线程，这些线程可以并发运行，进程要比线程消耗更多的计算机资源，进程之间不会相互影响，但是如果一个线程挂掉了，将导致整个进程都挂掉！线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。线程是被CPU并发和并行在同时执行。每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器，线程间切换的开销小。

         CPU在同一时刻，只能在某一个线程上执行任务！多个线程可以在同一个进程中并发执行，其实就是CPU快速的在不同的线程之间切换，也就是说，当前运行的线程在任何时候都有可能被挂起(也就是等待状态)，以便另外一个线程可以运行！

         线程就是应用软件中互相独立的，又可以同时运行的功能。如果说这样互相独立的，又可以同时运行的功能比较多，就形成了多线程。

          线程在执行的时候，是具有随机性的，CPU的执行权有可能随时会被其他的线程给抢走！

          线程在睡眠的时候就失去执行权了！线程睡眠的时候，CPU的执行权会被其他线程给抢走！

• 在没有使用多线程的情况下，它一定是个单任务程序/单线程程序，只有一个执行通道。
• 程序启动时可以执行多个任务，这就是多任务程序。

进程和线程的区别：

1. 线程在进程的内部，它不能独立执行，必须依存于进程中，由进程提供多个线程的执行控制，进程和线程都可以并发的执行。
2. 一个进程运行后至少有一个线程
3. 一个进程可以包含多个线程，但是一个进程至少需要有一个线程，否则这个进程是没有意义的！
4. 进程之间不能共享资源，但线程可以
5. 系统创建进程需要为该进程重新分配系统资源，而创建线程则容易的多，因此使用线程实现多任务并发比多进程的效率高

协程： 

• 又称微线程，是一种用户态的轻量级线程，一个线程可以有多个协程，协程的调度完全由用户控制，也就是在用户态执行，协程拥有自己的寄存器、上下文和栈，协程调度切换时，将寄存器、上下文和栈保存到线程的堆区，在切回来的时候，恢复先前保存的寄存器、上下文和栈，直接操作栈则基本没有内核切换的开销，所以协程的上下文切换非常快。
• 协程抽象于线程之上，协程需要线程来承载运行，与线程相比，协程占用资源少，由用户调度，切换开销小。

并发：

          CPU分时轮询的在执行线程，在同一时刻，有多个指令在单个CPU上交替执行，实质上就是在单处理机环境下，多个程序分时交替的执行，它是通过时间片的来回切换完成的。是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。在计算机宏观过程中，并发是执行多个程序，但是在微观过程中，处理机只执行了一个程序。并发在时间维度上是分时执行的。并发编程就是多线程编程。

并行：

       在同一时刻，有多个指令/线程在多个CPU上同时执行，两个线程互不抢占CPU资源，可以同时进行，并行是真正的同时执行，是指两个或多个活动在同一时刻/同一时间点中进行。并行依赖于CPU的处理能力，同一个时刻同时在执行叫并行。在同一个时刻上，同时有多个线程被CPU处理并执行。

逻辑处理器：

            逻辑处理器是12，每次只能处理12条线程，就是意味着同时能够并行12个线程。能同时执行多少个程序，逻辑处理器越大，意味着计算机能够并行的程序越多！

同步：

• 发出一个调用之后，在没有得到结果之前，该调用就不可以返回，一直等待必须等待该调用{任务、操作、方法}执行完毕后才能继续执行下一步。
• 同步操作会导致当前线程阻塞，无法充分利用CPU处理器资源。

异步：

• 调用在发出之后，不用等待返回结果，该调用直接返回，可以继续执行其它操作，最后再获取任务的结果。

• 异步操作的优势在于它可以在执行耗时操作的同时，允许我们去执行其它操作，例如处理其它任务、响应用户的交互等。

• 异步任务可以将执行结果封装到一个对象中，我们可以通过回调、轮询或者阻塞等方式获取任务的执行结果。

• 在编程中，异步任务通常用于处理一些耗时的操作，例如：网络请求、文件读写、数据库查询等。通过将这些操作放入异步任务中，我们可以避免主线程的阻塞，提高程序的并发性和响应能力。

• 在Java中，异步任务可以通过多线程、线程池、Future/FutureTask以及CompletableFuture等机制来实现，这些机制可以帮助我们创建异步任务，提交异步任务到执行器Executor中，并在需要获取任务的结果，实现高效的异步编程。

当涉及异步编程时，常用的三种获取异步任务结果的方式是回调、轮询和阻塞，它们用于在异步任务完成后获取结果。

1. 回调(Callback)：回调是一种通过定义回调函数，在异步任务完成时进行回调并处理结果的方式。将回调函数传递给异步任务，在任务执行完成后，异步任务调用该回调函数并将结果作为参数传入。这样，我们就可以在回调函数中处理结果。回调适用于需要异步任务执行完成后执行一些特定逻辑的情况，例如：处理响应数据、更新UI等。

2. 轮询(Polling)：轮询是指定期地查询异步任务的状态，看是否已经完成并获取结果。在任务未完成时反复查询其状态，直到任务完成或达到超时条件。轮询适用于无法立即获得任务结果，需要重复检查任务状态的场景。

3. 阻塞(Blocking)：阻塞是指在获取异步任务结果时，当前线程会被阻塞，直到任务完成并返回结果后才能继续执行。当我们调用阻塞方法后，线程会一直等待，直到任务完成。阻塞适用于在获取任务结果时无法进一步处理其它事务，需要等待任务结果完成后才能进行下一步操作的场景。

涉及回调的异步编程Demo：

package com.gch.callback;
 
/**
   定义回调接口Callback
 */
public interface Callback {
    /** 定义回调方法 */
    void onComplete(String result);
}

package com.gch.callback;
/**
   定义异步任务类AsyncTask
 */
public class AsyncTask {
    /**
     * 执行异步任务的方法 => 模拟了一个耗时的异步任务
     * @param callback => Callable回调接口的对象,表示任务完成后的回调。
     */
    public void doAsync(Callback callback){
        new Thread(()->{
            // 执行异步任务
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
 
            // 模拟任务完成并传递结果
            String result = "Async Task Result...";
            // 在异步任务完成后,调用回调对象的onComplete方法,并将结果传递给回调方法进行处理
            callback.onComplete(result);
        }).start();
    }
}

package com.gch.callback;
 
/**
   主程序中使用回调来处理异步任务的结果
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建异步任务对象
        AsyncTask asyncTask = new AsyncTask();
 
        // 调用吧doAsync()方法执行异步任务并传入一个匿名内部类作为回调对象
        asyncTask.doAsync(new Callback() {
            @Override
            public void onComplete(String result) {
                // 处理异步任务的结果
                System.out.println("Async Task Result => " + result );
            }
        });
 
        // 主线程继续执行其它操作
        System.out.println("Main Thread Continues...");
    }
}